红外发射、接收头(红外基础知识).
(整理)红外发射和接收器件示例
图2-2 红外发射和接收器件示例红外一体化接收头内部电路包括红外监测二极管,放大器,限副器,带通滤波器,积分电路,比较器等。
红外监测二极管监测到红外信号,然后把信号送到放大器和限幅器,限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平,而不论红外发射器和接收器的距离远近。
交流信号进入带通滤波器,带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波,通过解调电路和积分电路进入比较器,比较器输出高低电平,还原出发射端的信号波形。
注意输出的高低电平和发射端是反相的。
图2-3为红外发射和接收解码的示意图。
在发射部分设计一个38kHz的载波,在发射数据(全码)为高电平时输出载波,发射数据(全码)为低电平时输出低电平,二者实现了逻辑与的关系,得到的信号(红外发射)驱动红外发射二极管向空间发射红外线。
红外一体化接收头接收到红外信号后,解码出与发射数据(全码)逻辑相反的数据。
图2-3 红外发射和接收解码的示意图3系统硬件设计3.2红外遥控单元本设计中作为发射部分使用的遥控器为M5046AP机芯的电视机遥控器。
电视机遥控器应用的是红外收发原理,即遥控器前端侧面的红外发射管发射出红外信号,电路板上红外接收管接收到信号后送到单片机内部,经译码后变成相应的操作指令,以实现定时、遥控风扇的功能。
红外遥控器的内部关键电路和接收管电路如图3-1所示。
图3-13.3单片机控制单元本设计以AT89S51单片机为主控器,单片机控制电路设计如图3-2所示。
单片机的P1.2-P1.4口用于控制风扇的3个档次,设计中用继电器来模拟风扇换挡开关;P1.6和P1.7引脚控制时钟电路;P2口作为液晶显示的8位数据线;P3.0和P3.1口控制风扇工作状态指示灯,分为手动和自动2个状态;P3.2中断0用于接收红外遥控编码信号;P3.4接收温度数据;P3.5-P3.7三个引脚分别控制液晶显示器的控制端。
图3-2为单片机控制电路。
图3-23.4时钟单元3.4.1DS1307简介种低功耗、BCD码的8引脚实时时钟芯片。
红外遥控器的基本原理
红外遥控器的基本原理•红外线的特点人的眼睛能看到的可见光,若按波长排列,依次(从长到短)为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,红光的波长范围为0.62μm~0.7μm,比红光波长还长的光叫红外线。
红外线遥控器就是利用波长0.76μm~1.5μm 之间的近红外线来传送控制信号的。
红外线的特点是不干扰其他电器设备工作,也不会影响周边环境。
电路调试简单,若对发射信号进行编码,可实现多路红外遥控功能。
红外线发射和接收人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分。
发射部分的发射元件为红外发光二极管,它发出的是红外线而不是可见光。
常用的红外发光二极管发出的红外线波长为 940nm 左右,外形与普通φ5mm 发光二极管相同,只是颜色不同。
一般有透明、黑色和深蓝等三种。
判断红外发光二极管的好坏与判断普通二极管一样的方法。
单只红外发光二极管的发射功率约100mW。
红外发光二极管的发光效率需用专用仪器测定,而业余条件下,只能凭经验用拉距法进行粗略判定。
接收电路的红外接收管是一种光敏二极管,使用时要给红外接收二极管加反向偏压,它才能正常工作而获得高的灵敏度。
红外接收二极管一般有圆形和方形两种。
由于红外发光二极管的发射功率较小,红外接收二极管收到的信号较弱,所以接收端就要增加高增益放大电路。
然而现在不论是业余制作或正式的产品,大都采用成品的一体化接收头。
红外线一体化接收头是集红外接收、放大、滤波和比较器输出等的模块,性能稳定、可靠。
所以,有了一体化接收头,人们不再制作接收放大电路,这样红外接收电路不仅简单而且可靠性大大提高。
红外遥控器的协议•鉴于家用电器的品种多样化和用户的使用特点,生产厂家对红外遥控器进行了严格的规范编码,这些编码各不相同,从而形成不同的编码方式,统一称为红外遥控器编码传输协议。
了解这些编码协议的原理,不仅对学习和应用红外遥控器是必备的知识,同时也对学习射频(一般大于300MHz)无线遥控器的工作原理有很大的帮助。
红外遥控发射接收系统课件
发射器的编码与调制方式
编码方式
红外遥控发射器采用多种编码方式,如PWM(脉宽调制)编 码、PPM(脉冲位置调制)编码等,以实现不同按键信号的 编码与发送。
调制方式
红外遥控发射器通常采用FSK(频移键控)或PSK(相移键控 )等调制方式,将低频控制信号调制到高频载波上,以提高 信号的抗干扰能力和传输距离。
04
红外接收管电路设计
接收管选择:选用高灵敏度的红外接收管 。
05
06
信号处理电路设计:设计信号放大、滤波 、比较等电路,提高接收信号的信噪比。
软件程序设计
要点一
初始化
初始化硬件设备,如红外发射管、接收管、单片机等。
要点二
循环检测
不断检测是否有红外信号输入,若有则执行相应操作。
软件程序设计
01
02
发射器的优化与改进
提高发射距离
通过提高发射功率、选用高效率 的红外发光二极管等措施,可以 增加红外遥控发射器的发射距离
。
降低功耗
采用低功耗设计、选用合适的电源 管理系统等技术手段,可以降低红 外遥控发射器的功耗,延长使用寿 命。
兼容性与互操作性
针对不同品牌和型号的红外遥控接 收器,红外遥控发射器应具备兼容 性和互操作性,以实现广泛的适用 范围。
接收器的优化与改进
抗干扰能力
降低功耗
为了提高红外遥控接收器的抗干扰能 力,可以采用多种抗干扰技术,如扩 频技术、跳频技术、频移键控等。
为了降低红外遥控接收器的功耗,可 以采用低功耗设计,如采用CMOS工 艺、采用休眠模式等。
灵敏度提升
通过优化接收管和信号处理电路的设 计,可以提高红外遥控接收器的灵敏 度,使其能够更好地接收微弱信号。
红外遥控的发射和接收
红外遥控的发射和接收Donna 发表于2006-5-12 10:08:00光谱位于红色光之外,波长为0.76~1.5μm,比红色光的波长还长,这样的光被称为红外线。
红外遥控是利用红外线进行传递信息的一种控制系统,红外遥控具有抗干扰,电路简单,编码及解码容易,功耗小,成本低的优点,目前几乎所有的视频和音频设备都支持这种控制方式。
一、红外遥控系统结构红外遥控系统主要分为调制、发射和接收三部分,如图1 所示:图1 红外遥控系统1.调制红外遥控发射数据时采用调制的方式,即把数据和一定频率的载波进行“与”操作,这样可以提高发射效率和降低电源功耗。
调制载波频率一般在30khz到60khz之间,大多数使用的是38kHz,占空比1/3的方波,如图2所示,这是由发射端所使用的455kHz晶振决定的。
在发射端要对晶振进行整数分频,分频系数一般取12,所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。
图2 载波波形1.发射系统目前有很多种芯片可以实现红外发射,可以根据选择发出不同种类的编码。
由于发射系统一般用电池供电,这就要求芯片的功耗要很低,芯片大多都设计成可以处于休眠状态,当有按键按下时才工作,这样可以降低功耗芯片所用的晶振应该有足够的耐物理撞击能力,不能选用普通的石英晶体,一般是选用陶瓷共鸣器,陶瓷共鸣器准确性没有石英晶体高,但通常一点误差可以忽略不计。
红外线通过红外发光二极管(LED)发射出去,红外发光二极管内部材料和普通发光二极管不同,在其两端施加一定电压时,它发出的是红外线而不是可见光。
图3a 简单驱动电路图3b 射击输出驱动电路如图3a和图3b是LED的驱动电路,图3a是最简单电路,选用元件时要注意三极管的开关速度要快,还要考虑到LED的正向电流和反向漏电流,一般流过LED的最大正向电流为100mA,电流越大,其发射的波形强度越大。
图3a电路有一点缺陷,当电池电压下降时,流过LED的电流会降低,发射波形强度降低,遥控距离就会变小。
红外发射、接收头(红外基础知识)
红外发射、接收头(红外基础知识)目前市售红外一体化接收头有两种:电平型和脉冲型,绝大部分的都是脉冲型的,电平型的很少。
电平型的,接收连续的38K信号,可以输出连续的低电平,时间可以无限长。
其内部放大及脉冲整形是直接耦合的,所以能够接收及输出连续的信号。
脉冲型的,只能接收间歇的38K信号,如果接收连续的38K信号,则几百ms后会一直保持高电平,除非距离非常近(二三十厘米以内)。
其内部放大及脉冲整形是电容耦合的,所以不能能够接收及输出连续的信号。
一般遥控用脉冲型的,只有特殊场合,比如串口调制输出,由于串口可能连续输出数据0,所以要用电平型的。
一般遥控器用455K经12分频后输出37917HZ,简称38K,10米接收带宽为38+-2K,3米为35~42K。
在没有环境反射的空旷空间,距离10米以上方向性会比较强。
在室内,如果墙是白色的,则在15米的空间基本没有方向性。
接收头要有滤光片,将白光滤除。
在以下环境条件下会影响接收,甚至很严重:1、强光直射接收头,导致光敏管饱和。
白光中红外成分也很强。
2、有强的红外热源。
3、有频闪的光源,比如日光灯。
4、强的电磁干扰,比如日光灯启动、马达启动等。
38K信号最好用1/3占空比,这个是最常用的,据测试1/10占空比灵敏度更好。
实际调制时间要少于50%。
最好有间歇。
电平型的接收头只要接收到38K红外线就输出持续低电平,用起来非常爽,以前的老式接收头多半是这种类型,但其有个致命弱点:抗干扰性太差,传输距离短(小于1m)。
而脉冲型一体化红外线接收头必须接受一定频率38K的载波的基带信号才有正常输出,如发送500HZ的38K载波,脉冲型一体化红外线接收头输出500HZ 方波,而如果发送连续的38K载波就会出项有瞬间低电平其后为高电平的现象。
这种脉冲型一体化红外线接收头克服了传统电平型接收头的不足:传输距离相对更远,稳定性大大增加,抗干扰性更强。
因此已经完全取代了老式的电平型接受头,在电子市场如不说明店主给你的绝对是脉冲性的。
红外线接收头的产品知识
4.接收距离:这个一般都是生产厂家依自已的测试来进行标识的 , 无实际对比意义,最主要还是看客户自已机台上测试效果。
5.温度: 工作温度为-20~85℃ 贮存温度为-40~125℃ 焊接温度为最高260 ℃,焊接时间5S。 6.电源电流,最大为3mA。 7.脉宽:500 ~700μs。
• 灌胶型设备投资小,现在国内厂所作的大多是灌胶型产品, 优点是价格便宜,缺点是抗光干扰能力差,接收角度要小 (270度接收),灌胶型同样也分为分塑封和铁壳两种,在选 择接收头时具体要不要带铁壳这要根据设计来定,一般情况 下用在玩具类的产品上使用塑封的,用在家电类产品上用带 铁壳的较多。
• 目前市场上接收头多种多样,从生产工艺上讲,接收头主要是 由以下几种原料构成:接收管芯片(简称PD)、IC(集成电 路)、支架(L/F引脚框)、色素、环氧树脂(胶水)
档次 低端
中低端 中端
高端
厂家 SILICOM SILICOM 欧美亚 士兰微 ADTECH SILICOM
ND ATMEL ATMEL
ND ATMEL ATMEL
NEC ND
型号 2004单
2008 L2004 4766G 2500B 2004多频 ND5300 A2525R338 A2526R338 ND5200 T2525N338 T2526N338 NEC2807 ND5100Leabharlann 支架代码 支架型号A
长支架 (33mm)
B 中支架
C 窄脚内屏
D
2.0支架 (44mm)
E
2.0支架内 屏
型号 接线
A(2004单)
B(2500B)
C(2008)
红外调制与解调原理
4 功能模块设计4.1 红外的发射和接收红外线波长在750nm至1um之间的电磁波,它的频率低于可见光,是一种人的眼睛看不到的光线。
红外遥控具有抗干扰能力强,信息传输可靠,功耗低,成本低,易于实现等显著优点。
红外遥控由发送和接收两部分组成,发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲信号,通过红外发射管发射红外信号。
红外接收采用性能可靠的一体化红外接收头接收红外信号,它同时对信号进行放大,检波,整形,得到TTL电平的编码信号,再送给单片机,经单片机解码并进行相关操作。
发送与接收示意图如下所示:图4 发送与接收示意图由上所述可知,遥控系统分为编码,调制,解调和解码如图5所示四大部分:图5 遥控与接收系统4.1.1 编码如图4,二进制信号中的‘1’的高低电平均等于0.26ms,相当于10个26us的宽度;二进制信号中的‘0’的低电平宽0.52ms,高电平宽0.26ms。
图6 编码示意图4.1.2 调制红外信号的调制有脉冲宽度调制(PWM),脉冲位置调制(PPM)等方法,本设计采用脉宽调制。
二进制的调制由单片机来完成,它把编码后的二进制信号调制成频率为38khz 的间断脉冲串,此脉冲串即是用于红外发射二极管发送的信号。
如图7,A是二进制信号的编码波形,B是频率为38khz(周期约为26us)的连续脉冲串,C是经调制后的间断脉冲串,即是用于发送的信号。
图7中,待发的二进制数据为101。
图7 信号调制示意图4.1.3 解调二进制信号的解调由一体化红外接收头来完成,它把接收到的信号(图8中的波形D 也是图7中的波形C)经内部处理并解调复原,输出图8中的波形E(正好是图7中A的取反)。
接收头的解调可理解为:在输入脉冲串时输出低电平,否则输出高电平。
二进制的解码由单片机来完成,它把红外接收头送来的二进制编码波形通过解码,还原成发送端发送的数据。
如图8,把波形E解码还原成数据信息101。
图8 信号解调示意图4.1.4 解码在发送字节的开始先通过单片机发送20个脉冲宽度(每个脉冲周期26us)的高电平作为传输的开始(同步帧),接着发送8位二进制数据(高位在前,低位在后),最后发送10个脉冲宽度的低电平作为传输的结束,如图9所示:图9 字节传输当接收到同步帧后,进入解码部分。
红外通讯(发送与接收)课件
目录
• 红外通讯概述 • 红外发送模块 • 红外接收模块 • 红外通讯协议 • 红外通讯实例
01
红外通讯概述
红外通讯定义
红外通讯是一种利用 红外线传输数据的通 信方式。
红外通讯具有无需可 见光、安全性高、抗 干扰能力强等优点。
它通过发送和接收红 外信号来实现数据的 传输。
时域抗干扰
采用脉冲压缩、相干检测等技术,提高时间分辨率和抗干扰能力。
空域抗干扰
利用光学天线或反射镜实现信号的定向传输,减少干扰信号的影响。
感谢您的观看
THANKS
03
红外接收模 块
红外接收电路
光电转换
红外接收模块通过光电转换将红 外光信号转换为电信号。
信号放大
转换后的电信号通常比较微弱,需 要进行放大处理。
滤波处理
对放大后的信号进行滤波,以去除 噪声和干扰。
解调与解码方式
解调技术
采用适当的解调技术,如相干解 调或非相干解调,将已调制的信 号还原为原始信号。
红外通讯原理
发送端将数据转换为红外信号, 通过红外发射器发送出去。
红外通讯的传输速率、传输距离 和调制方式等参数取决于具体的 硬件设备。
01
02
红外通讯系统由发送端和接收端 组成。
03
接收端接收到红外信号后,将其 转换为电信号,再经过解码还原 成原始数据。
04
红外通讯应用场景
01
02
03
04
家庭和办公环境
红外通讯技术在工业环境中具有较高的可靠性和稳定性,能 够在较为恶劣的环境下正常工作,并且具有较低的成本和维 护要求。
06
红外通讯发展趋势与挑战
提高传输速率与距离
红外线遥控接收头工作原理
红外线遥控接收头工作原理
红外线遥控接收头的工作原理:当红外发射管发射出一组红外线后,如果接收器接收到了红外信号,接收头将其放大、整形后,通过天线送至接收器。
红外线遥控接收头主要由控制电路、前置放大电路和红外接收头三部分组成。
1.控制电路
该部分包括四部分:输入端(输入信号)、输出端(输出信号)、整形放大电路和红外发射管。
输入端(输入信号)用来控
制接收头的工作状态,输出端(输出信号)用来驱动红外发射管,整形放大电路使接收头的输出信号与输入信号达到同步,红外发射管产生红外线并传输到接收头,而红外接收管将发射出来的红外线转换成电信号,再经放大、整形后送到解调器,解调后的信号经过解调电路解调出模拟量。
2.前置放大电路
该部分包括四部分:放大电路、滤波电路和共模抑制电路。
前置放大电路的作用是将接收头发出的红外线通过后级放大、整形后变成可供本系统使用的红外线。
另外,在一些设计中还需要根据实际需要适当地调节前置放大电路的增益。
—— 1 —1 —。
红外接收头入门宝典
红外接收头入门宝典提要:这份资料里包含红外接收头所有基础资料,从最基本的红外是什么讲到红外接收头的应用,如果让老师在课堂上讲,真是讲到口水都干。
因此这是一份古今中外入门宝典,是菜鸟居家旅行的必备良药。
红外:在弄懂红外接收头之前,我们先了解一下什么是“红外”。
红外其实是红外线的简称(中国人的传统美德就是节俭,所以能省一个字就省一个),是一种光谱(电磁波)里在0.75至1000微米之间你我都看不到的光线。
只是说的话你可能不太明白,没图没真相,还是看图最直接,请看下图:现在你应该有点概念了吧,红外线就一种我们看不见的光而已。
所以嘛,眼见不一定为实,眼不见也不一定为虚。
名称:继续讲正题,从上面的了解,我们可以推出,红外接收头就是一种用来接收红外线的东西。
这个东西有很多种称呼,一般叫红外接收头,简称接收头,还可以叫红外接收器,红外接收管,红外接收模块,遥控接收头,也可以复杂一点,就是在红外后加个线字,如红外线接收头,然后就可以举一反三,再接再厉了。
除了中文名字,红外接收头还有英文名字,叫Infrared Receiver Module,简称IRM,与国际接轨。
外观:接着,我们来看看红外接收头长什么样子,其实还蛮帅的,而且各具个性。
虽然样子很个性,但是按外观还是可以分两类的:鼻梁型,圆球型(圆点型)。
而鼻梁型里可以细分为大鼻梁,标准鼻梁,小鼻梁。
除此之外还有其他特殊的,如超薄型,迷你型,草帽型,贴片型,带线接收头。
分类:除了从外观上分类之外,还可以按封装方式分类,这样比较准确。
目前市场上能买到的接收头从封装方式上分主要有两大类:压模型和灌胶型。
一般来说,鼻梁型属于灌胶型,圆球型属于压模型。
从两种封装工艺上来说,压模型设备投资较大,所用胶饼价格较贵,所以整体价格要贵些,当然其抗光干扰能力要强,接收角度要大(圆型360度接收);灌胶型设备投资小,现在国内厂所作的大多是灌胶型产品,优点是价格便宜,缺点是抗光干扰能力差,接收角度要小(270度接收)。
红外接收头工作原理
红外接收头工作原理
红外接收头是一种能够接收红外信号的装置,其工作原理基于红外光的特性和使用了红外光敏元件。
红外光是一种波长长于可见光的电磁波,人眼无法直接感知。
红外接收头内部的红外光敏元件(通常是光敏二极管或有机半导体元件)对红外光的敏感度较高,当红外光照射到敏感元件上时,会产生电流。
具体来说,红外接收头内部通过透明的外壳将红外光引导到敏感元件表面。
当红外光照射到敏感元件上时,光敏元件会吸收能量,使得内部的载流子(例如电子或空穴)被激发。
随后,激发的载流子会在光敏元件内部产生电流。
这个产生的电流可以用于检测和解码红外信号。
通常,红外接收头内部还会使用一些电路来加工和处理电流信号,以便能够识别和解码出所接收的红外信号。
总的来说,红外接收头通过红外光敏元件对红外光的敏感性,将红外光转化为电流信号。
通过处理和解码这些电流信号,我们可以实现对红外信号的接收和控制。
这使得红外接收头在很多应用中被广泛使用,例如遥控器、红外通信等。
(完整word)红外遥控资料
红外遥控的概述:红外线的光谱位于红色光之外,波长是0。
76~1。
5μm,比红光的波长还长。
红外遥控是利用红外线进行传递信息的一种控制方式,红外遥控具有抗干扰,电路简单,容易编码和解码,功耗小,成本低的优点。
红外遥控几乎适用所有家电的控制。
一、红外遥控系统结构红外遥控系统的主要部分为调制、发射和接收,如图调制红外遥控是以调制的方式发射数据,就是把数据和一定频率的载波进行“与”操作,这样既可以提高发射效率又可以降低电源功耗.调制载波频率一般在30khz到60khz之间,大多数使用的是38kHz,占空比1/3的方波,如这是由发射端所使用的455kHz晶振决定的.在发射端要对晶振进行整数分频,分频系数一般取12,所以455kHz÷12≈37。
9 kHz≈38kHz.1发射系统目前有很多种芯片可以实现红外发射,可以根据选择发出不同种类的编码。
由于发射系统一般用电池供电,这就要求芯片的功耗要很低,芯片大多都设计成可以处于休眠状态,当有按键按下时才工作,这样可以降低功耗芯片所用的晶振应该有足够的耐物理撞击能力,不能选用普通的石英晶体,一般是选用陶瓷共鸣器,陶瓷共鸣器准确性没有石英晶体高,但通常一点误差可以忽略不计。
红外线通过红外发光二极管(LED)发射出去,红外发光二极管(红外发射管)内部构造与普通的发光二极管基本相同,材料和普通发光二极管不同,在红外发射管两端施加一定电压时,它发出的是红外线而不是可见光。
图3a 简单驱动电路图3b 射击输出驱动电路如图3a和图3b是LED的驱动电路,图3a是最简单电路,选用元件时要注意三极管的开关速度要快,还要考虑到LED的正向电流和反向漏电流,一般流过LED的最大正向电流为100mA,电流越大,其发射波形强度越大.图3a电路有一点缺陷,当电池电压下降时,流过LED的电流会降低,发射波形强度降低,遥控距离就会变小。
图3b所示的射极输出电路可以解决这个问题,两个二极管把三级管基极电压钳位在1.2V左右,因此三级管发射极电压固定在0。
红外线遥控接收头实用资料ppt
8平m脉A冲-1m宽A度,射所:接4收0端以0频—率8要04:308μ5对Ks,H5z高k-晶5电6HK平振Hz输z,÷出进峰电值1压行波2:长≈2整.:3974数0.n9m分,k接频H收距z,离≈:3分L80°k频=H15系mzL。4数5°也=一8m有,般高一水取平些脉1冲2宽,度:400—800μs,低电
广州市超毅电子有限公司
红控专用接收头的封装形式有两种:
• 9 kHz≈38kHz。
红外线接收头工作时消耗电流:0.
一种采用铁皮屏蔽, 红外线接收头工作时消耗电流:0.
广州市超毅电子有限公司
一种是塑料封装。均有三
只引脚,即电源正(VDD)、电源负(GND)和 但在使用时注意成品红外接收头的载波频率,另外在遥控编码芯片输出的波形,在接收端收到接收到信号时,接收头输出的波形正好和
遥控系统采用36kHz、40kHz、56kHz等,一般由
发射端晶振的振荡频率来决定。
广州市超毅电子有限公司
红外线接收头的参数
• 红外线接收头工作时消耗电流:0.8mA1mA,接收频率:38KHz-56KHz,峰值波长: 940nm,接收距离:L0°=15m L45°=8m, 高水平脉冲宽度:400—800μs,低电平脉 冲宽度:400—800μs,高电平输出电压: 2.7V,低电平输出电压:0.25V。
数据输出(VOUT)。红外接收头的引脚排列因 遥控芯片输出的相反。
红外线遥控接收头常用的载波频率为38kHz,这是由发射端所使用的455kHz晶振来决定的。
但在使用时注意成品红外接收头的载波频率,另外在遥控编码芯片输出的波形,在接收端收到接收到信号时,接收头输出的波形正好和
型号不同而不尽相同,可参考厂家的使用说明。 遥控芯片输出的相反。 成品红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外 红外线遥控接收头是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。
浅解红外线接收头是什么
浅解红外线接收头是什么作者:超毅电子超毅电子今天给大家介绍下什么是红外线接收头,红外线接收头就是将光敏二极管和放大电路组合到一起的元件,这些元件完成接收、放大、解调等功能。
所有红外线遥控器的输出都是用编码后的串行数据对30~56kHz的方波进行脉冲幅度调制而产生的。
如果直接对已调波进行测量,由于单芯片系统的指令周期是微秒(μs),而已调波的脉宽只有20多μs,会产生很大的误差。
因此先要对已调波进行解调,对解调后的波形进行测量。
红外线接收头结构及原理:红外线接收头一般是接收、放大、解调一体头,一般红外信号经接收头解调后,数据“0”和“1”的区别通常体现在高低电平的时间长短或信号周期上,单片机解码时,通常将接收头输出脚连接到单片机的外部中断,结合定时器判断外部中断间隔的时间从而获取数据。
重点是找到数据“0”与“1”间的波形差别。
输出端可与CMOS、TTL电路相连,这种接收头广泛用在空调,电视,VCD等电器中。
早期的红外一体化接收头一般由集成电路与接收二极管焊接在一块电路板上完成的,这种接收头具有体积大的缺点,现在的接收头是集成电路与接收二极管封装在一起的,不可拆,不可修,体积很小。
大多数接收头供电为5V,有极少数早期的接收头为12V供电。
下面的是采用索尼CX20106接收芯片组合的接收头电路。
红外线遥控接收芯片CX20106可以完成对摇控信号的前置放大、限幅放大、带通滤波、峰值检波和波形整形,只需加上简单的外围电路即可完成对已调波的解调。
红外接收头好坏判断:接收头接上5V电压,输出端接万用表,按遥控器任意键,对准接收器,万用表指针应在3-4.5V之间任意一电压点摆动为好的。
红外接收头替换原则:原则上大多数接收头都可互相代换,只需注意供电电压与管脚位置就行。
接收头引脚位置大多数有以下两种排列方式,第一种为:第二种为:但也有与之不一样的排列方法,代换时应注意。
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红外发送接收电路原理
K38HZ红外发射与接收红外线遥控器在家用电器和工业控制系统中已得到广泛应用,了解他们的工作原理和性能、进一步自制红外遥控系统,也并非难事。
1。
红外线的特点人的眼睛能看到的可见光,若按波长排列,依次(从长到短)为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,如图1所示。
型赵丄土遑[址虬町辿①両伽)5 0L46 M0+5S Q.60 0.67 0由图可见,红光的波长范围为0.62卩0。
76卩m,比红光波长还长的光叫红外线.红外线遥控器就是利用波长0。
76卩m- 1。
5卩m之间的近红外线来传送控制信号的。
红外线的特点是不干扰其他电器设备工作,也不会影响周边环境。
电路调试简单,若对发射信号进行编码,可实现多路红外遥控功能。
2.红外线发射和接收人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分。
发射部分的发射元件为红外发光二极管,它发出的是红外线而不是可见光,如图2所示。
常用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右,外形与普通© 5mm发光二极管相同,只是颜色不同。
一般有透明、黑色和深蓝色等三种。
判断红外发光二极管的好坏与判断普通二极管一样的方法.单只红外发光二极管的发射功率约100mW/红外发光二极管的发光效率需用专用仪器测定,而业余条件下,只能凭经验用拉距法进行粗略判定。
接收电路的红外接收管是一种光敏二极管,使用时要给红外接收二极管加反向偏压,它才能正常工作而获得高的灵敏度.红外接收二极管一般有圆形和方形两种.由于红外发光二极管的发射功率较小,红外接收二极管收到的信号较弱,所以接收端就要增加高增益放大电路。
然而现在不论是业余制作或正式的产品,大都采用成品的一体化接收头,如图3所示。
红外线一体化接收头是集红外接收、放大、滤波和比较器输出等的模块,性能稳定、可靠.所以,有了一体化接收头,人们不再制作接收放大电路,这样红外接收电路不仅简单而且可靠性大大提高。
图3是常用两种红外接收头的外形,均有三只引脚,即电源正VDD 电源负(GND和数据输出(Out)。
简易红外串口通信原理
简易红外串口通信原理
简易红外串口通信原理如下:
1.红外通信原理:红外遥控由发送和接收两个组成部分。
发送端采用单片机将
待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号,通过红外发射管发射红外信号。
红外接收完成对红外信号的接收、放大、检波、整形,并解调出遥控编码脉冲。
为了减少干扰,采用的是价格便宜性能可靠的一体化红外接收头接收红外信号,它同时对信号进行放大、检波、整形得到TTL电平的编码信号,再送给单片机,经单片机解码并执行去控制相关对象。
2.编码、解码:二进制信号的调制由单片机来完成,它把编码后的二进制信号
调制成频率为38kHz的间断脉冲串,相当于用二进制信号的编码乘以频率为38kHz的脉冲信号得到的间断脉冲串,即是调制后用于红外发射二极管发送的信号。
3.信号传输原理:红外的信号传输不同于有线通信,高低信号可以由线直接传
输给接收端。
红外的通信需要依赖于38kHz的载波信号,发射端发射38kHz 的载波信号,当接收端接收到了发射端发射出的38kHz载波信号时接收端就会将out引脚口电平拉低,当接收不到38kHz的信号时接收端out引脚口信号为高。
这样就可以通过对发射端的输出电压进行调节从而实现对接收端电压的控制。
红外遥控的发射和接收
红外遥控的发射和接收Donna 发表于2006-5-12 10:08:00光谱位于红色光之外,波长为0.76~1.5μm,比红色光的波长还长,这样的光被称为红外线。
红外遥控是利用红外线进行传递信息的一种控制系统,红外遥控具有抗干扰,电路简单,编码及解码容易,功耗小,成本低的优点,目前几乎所有的视频和音频设备都支持这种控制方式。
一、红外遥控系统结构红外遥控系统主要分为调制、发射和接收三部分,如图1 所示:红外监测二极管监测到红外信号,然后把信号送到放大器和限幅器,限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平,而不论红外发射器和接收器的距离远近。
交流信号进入带通滤波器,带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波,通过解调电路和积分电路进入比较器,比较器输出高低电平,还原出发射端的信号波形。
注意输出的高低电平和发射端是反相的,这样的目的是为了提高接收的灵敏度。
一体化红外接收头引脚图如图3-14所示。
图1 红外遥控系统1.调制红外遥控发射数据时采用调制的方式,即把数据和一定频率的载波进行“与”操作,这样可以提高发射效率和降低电源功耗。
调制载波频率一般在30khz到60khz之间,大多数使用的是38kHz,占空比1/3的方波,如图2所示,这是由发射端所使用的455kHz晶振决定的。
在发射端要对晶振进行整数分频,分频系数一般取12,所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。
图2 载波波形1.发射系统目前有很多种芯片可以实现红外发射,可以根据选择发出不同种类的编码。
由于发射系统一般用电池供电,这就要求芯片的功耗要很低,芯片大多都设计成可以处于休眠状态,当有按键按下时才工作,这样可以降低功耗芯片所用的晶振应该有足够的耐物理撞击能力,不能选用普通的石英晶体,一般是选用陶瓷共鸣器,陶瓷共鸣器准确性没有石英晶体高,但通常一点误差可以忽略不计。
红外线通过红外发光二极管(LED)发射出去,红外发光二极管内部材料和普通发光二极管不同,在其两端施加一定电压时,它发出的是红外线而不是可见光。
红外遥控发射接收系统课件
发射器的电路设计
电源电路
为发射器提供稳定的直流电源,确保发 射器正常工作。
调制电路
将编码后的控制信号调制到红外载波上 ,形成红外遥控信号。
控制电路
负责编码和控制信号的生成,将按键输 入转化为红外信号。
发射电路
将调制后的红外信号发送出去,实现遥 控功能。
发射器的编码方式
01
脉冲位置编码
通过控制脉冲信号在不同位置 出现与否进行编码。
抗同频干扰
当多个同频的红外遥控信号同时存在时,可能会对接收器造成干扰。为了提高 抗干扰能力,可以采用编码和解码技术,使接收器只对特定编码的红外遥控信 号敏感。
04
红外遥控发射接收系统的 调试与优化
调试步骤与方法
电源检查
检查电源是否稳定,避免因电 源问题导致系统工作异常。
距离与角度测试
测试红外遥控在不同距离和角 度下的信号接收效果,确保正 常工作范围。
高效能
随着技术的进步,红外遥控发射接收 系统的处理速度和传输效率将得到大 幅提升,以满足实时性和可靠性的需 求。
应用领域拓展
智能家居
红外遥控发射接收系统将广泛应 用于智能家居领域,实现家电设
备的远程控制和自动化管理。
智能安防
红外遥控发射接收系统在智能安防 领域具有广泛的应用前景,如监控 、报警等。
红外遥控发射接收系统的应用场景
家用电器控制
用于电视、空调、音响等家用电器的开 关、音量调节等功能。
工业控制
用于控制自动化设备、机器人等,实现 远程操控。
智能家居系统
作为智能家居系统中的一种无线通信方 式,实现家庭内部各种设备的互联互通 。
办公设备
用于投影仪、打印机等办公设备的无线 控制。
红外发射接收对管的资料
红外发射接收对管的资料红外线传感器原理:红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。
任何物质,只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度),都能辐射红外线。
红外线传感器测量时不与被测物体直接接触,因而不存在摩擦,并且有灵敏度高,响应快等优点。
红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。
光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。
检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。
热敏元件应用最多的是热敏电阻。
热敏电阻受到红外线辐射时温度升高,电阻发生变化,通过转换电路变成电信号输出。
光电检测元件常用的是光敏元件,通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。
红外线传感器常用于无接触温度测量,气体成分分析和无损探伤,在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。
例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图,可以发现温度异常的部位,及时对疾病进行诊断治疗(见热像仪);利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视,可实现大范围的天气预报;采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机的过热情况等。
红外线特点:人的眼睛能看到的可见光,若按波长排列,依次(从长到短)为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,如图1所示。
由图可见,红光的波长范围为0.62μm~0.76μm,比红光波长还长的光叫红外线。
红外线的特点是不干扰其他电器设备工作,也不会影响周边环境。
电路调试简单,若对发射信号进行编码,可实现多路红外遥控功能。
红外线传感器依动作可分为:(1) 将红外线一部份变换为热,藉热取出电阻值变化及电动势等输出信号之热型。
(2) 利用半导体迁徙现象吸收能量差之光电效果及利用因PN 接合之光电动势效果的量子型。
热型的现象俗称为焦热效应,其中最具代表性者有测辐射热器 (Thermal Bolometer),热电堆(Thermopile)及热电(Pyroelectric)元件。
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目前市售红外一体化接收头有两种:电平型和脉冲型,绝大部分的都是脉冲型的,电平型的很少。
电平型的,接收连续的38K信号,可以输出连续的低电平,时间可以无限长。
其内部放大及脉冲整形是直接耦合的,所以能够
接收及输出连续的信号。
脉冲型的,只能接收间歇的38K信号,如果接收连续的38K信号,则几百ms后会一直保持高电平,除非距离非常近(二三十厘米以内。
其内部放大及脉冲整形是电容耦合的,所以不能能够接收及输出连续的信号。
一般遥控用脉冲型的,只有特殊场合,比如串口调制输出,由于串口可能连续输出数据0,所以要用电平型的。
一般遥控器用455K经12分频后输出37917HZ,简称38K,10米接收带宽为38+-2K,3米为
35~42K。
在没有环境反射的空旷空间,距离10米以上方向性会比较强。
在室内,
如果墙是白色的,则在15米的空间基本没有方向性。
接收头要有滤光片,将白光滤除。
在以下环境条件下会影响接收,甚至很严重:
1、强光直射接收头,导致光敏管饱和。
白光中红外成分也很强。
2、有强的红外热源。
3、有频闪的光源,比如日光灯。
4、强的电磁干扰,比如日光灯启动、马达启动等。
38K信号最好用1/3占空比,这个是最常用的,据测试1/10占空比灵敏度更好。
实际调制时间要少于50%。
最好有间歇。
电平型的接收头只要接收到38K红外线就输出持续低电平,用起来非常爽,以前的老式接收头多半是这种类型,但其有个致命
弱点:抗干扰性太差,传输距离短(小于1m。
而脉冲型一体化红外线接收头必须接受一定频率38K的载波的基带信号才有正常输出,如发送500HZ的38K载波,脉冲型一体化红外线接收头输出500HZ方波,而如果发送连续的38K载波就会出项有瞬间低电平其后为高电平的现象。
这种脉冲型一体化红外线接收头克服了传统电平型接收头的不足:传输距离相对更远,稳定性大大增加,抗干扰性更强。
因此已经完全取代了老式的电平型接受头,在电子市场如不说明店主给你的绝对是脉冲性的。
手机拍照时可以查看红外发射管是否处于发射状态
红暴问题
有些厂家把能不能制造出无红暴红外灯当做一个技术问题来宣传,好像有红暴就是低技术,无红暴就是高技术。
其实,有无红暴只是一个选择问题,并不是技术问题,波长超过700nm的光线叫做红外线,900nm以上的红外线基本无红暴,波长越短,红暴越强,红外线感应度也越高。
现在市场上有两种主流红外灯,一种是有轻微红暴的,波长在850nm左右,一种是无红暴的,波长在940nm左右。
同一款摄像机,在850nm波长的感应度,比在940nm波长的感应度好到10倍。
所以850nm这种有轻微红暴的红外灯拥有更高的效率,应当做为红外夜视监控的首选项。
这说的有道理吗?
红暴是对红外灯工作状态的一个描述。
工作灯在工作时,如果有红暴就会在管芯出现红色小点。
如果没有红暴的话,工作和不
工作人眼看不出来。
没有红点
850nm和940nm都有红爆,只不过940要比较弱一点
常见的红外发射管有940nm波长和850nm波长两种,940nm波长的红外发射管主要使用于调制编码及信号传输,而850nm 波长的主要用于安防等红外光源上,接收管则有850nm~950nm通用的型号。
850的管和940的管区别在于他们的功率大
小。
8 50是属于大功率的,它的特点是:发射距离短,灵敏度高,适合用于摄象监控那块。
940是属于小功率的,它的特点是:发射
距离远,灵敏度低,主要用摇控器上
850发射管的选择
一般的一体机设计距离较近,一般适用较大角度的IR发射管,市场上最通用45、60度角,可选择一般晶片,最好还是选择日本和台湾的,市场上用12Pcs、14Pcs、18Pcs、24Pcs发射管的一体机,常用此类产品一般开发距离在5-20米,若开发20米以上的一体机,必需建议使用日本和台湾晶片,如28Pcs、36Pcs、48Pcs、64Pcs等产品,同时需选用较小角度的效果会更
好。
如果你的调制波形是高电平有效,38KHz接收头输出的肯定是低电平;
几乎所有的红外线接收头的输出信号都是反相的
接收头一般都有好多种,时间一久就分不清三脚是怎么排列的?
方法是分别用机械表测其中两个脚的电阻,找到其中两脚阻值最小的一个,这时表棒不要动,答案出来了:红表棒接的是V cc,黒表棒接的是地呵呵不用说另一个脚就是信号脚(IR了。